Instabiles Modell

Tipps & Tricks

1. Die häufigste Ursache für instabile Modelle sind ausfallende Stabnichtlinearitäten wie Zugstäbe.
Als einfachstes Beispiel dient dazu ein Rahmen, dessen Stützen am Fußpunkt gelenkig gelagert sind und am Stützenkopf Momentengelenke aufweisen. Dieses labile System soll durch einen Kreuzverband aus Zugstäben stabilisiert werden. Bei Lastkombinationen mit horizontalen Lasten bleibt dieses System stabil. Wird es jedoch ausschließlich vertikal belastet, fallen beide Zugstäbe aus und das System wird instabil, was zu einem Berechnungsabbruch führt.
Dies lässt sich vermeiden, indem die besondere Behandlung der ausfallenden Stäbe unter "Berechnung" -> "Berechnungsparameter" -> "Globale Berechnungsparameter" aktiviert wird.

2. Eine weitere Ursache für instabile Modelle sind ausfallende Lager oder Bettungen.
Soll beispielsweise ein Gebäude mit einem Lager- oder Bettungsausfall berechnet werden, wird das System bei der Berechnung von Windlastfällen meist instabil.
Dies kann vermieden werden, indem die Einzellastfälle nicht separat, sondern immer gemeinsam mit dem Eigengewicht in einer LK berechnet werden.

3. Auch zu weiche Systeme können in einer LK zu einer Instabilität führen.
Ist die Belastung auf die vorgegebenen Querschnitte/Flächendicken so groß, dass kein Gleichgewicht am verformten System gefunden werden kann, wird die Berechnung ebenfalls abgebrochen.
Dies kann überprüft werden, indem für die problematische LK unter "Berechnung" -> "Berechnungsparameter" im Register "Lastkombination" die Berechnungsart auf "Theorie I. Ordnung" gestellt wird. Selbst nach Theorie I. Ordnung ist die Verformung meist zu groß und die Dimension der Elemente muss vergrößert werden.

4. Wird trotz Beachtung der oben aufgeführten Punkte eine Instabilität ausgegeben, so liegt vermutlich eine fehlerhafte Modellierung vor.
Es sollte dann unter "Extras" -> "Modellkontrolle" überprüft werden, ob doppelte Knoten, überlappende Linien/Stäbe/Flächen oder kreuzende, nicht verbundene Linien/Stäbe vorhanden sind. Speziell bei importierten Systemen kommt es häufig vor, dass die Elemente aufgrund von Rundungsungenauigkeiten nicht verbunden sind. Auch die Randbedingungen wie Gelenke und Lager sollten kontrolliert werden.

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